(57)【要約】【課題】製造コストを低減し得るプローブを提供する。【解決手段】保持部１２の先端側に配設されている先端側保持板４２の挿通孔４２ａに先端部２１ａ，２１ｂの一方側が挿通されると共に保持部１２の基端側に配設されている基端側保持板４３の挿通孔４３ａに先端部２１ａ，２１ｂの他方が挿通された状態で、先端部２１ａ，２１ｂの一方が検査対象体に接触可能に構成され、先端部２１ａおよび先端部２１ｂは、互いに同じ形状に形成されている。【選択図】図３
2007033363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両先端部の一方が検査対象体に接触させられる電気的検査用のプローブであって、
前記両先端部は、互いに同じ形状に形成されているプローブ。
【請求項２】
請求項１記載のプローブと、当該プローブを保持可能に構成された保持部とを備えているプローブユニット。
【請求項３】
請求項２記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させる移動機構と、前記プローブユニットを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている回路基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両先端部の一方が検査対象体に接触させられる電気的検査用のプローブ、そのプローブを備えたプローブユニット、およびそのプローブユニットを備えた回路基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のプローブユニットとして、特開２００４−２３９６６７号公報に開示されたワイヤープローブユニットが知られている。このワイヤープローブユニットは、ベースプレートおよびワイヤープローブを備えて構成されている。ベースプレートは、鋭利な形状に形成されたワイヤープローブの先部（ワイヤー先部）を円滑に通過させる前保持部と、非鋭利な形状に形成されたワイヤープローブの後部（ワイヤー後部）を固定する後保持部とを備えてワイヤープローブを保持可能に構成されている。このワイヤープローブユニットを用いて計測を行う際には、まず、ワイヤープローブユニットを移動装置に載置して固定する。次いで、電子部品に向けて移動装置を前進させる。この際に、ワイヤープローブの先部（ワイヤー先端部）が電子部品の端子に接触する。続いて、移動装置をさらに前進させる。この際に、先部から後部に向けて押圧力が作用して、前保持部と後保持部の間の自由空間内においてワイヤープローブの中間部（ワイヤー中間部）が弾性変形する。このため、この弾性変形による反力で端子に対するワイヤープローブの接触圧が高められて、端子とワイヤープローブとが電気的に確実に接続する。
【特許文献１】特開２００４−２３９６６７号公報（第６−８頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記のワイヤープローブおよびワイヤープローブユニットには、以下の問題点がある。すなわち、このワイヤープローブでは、先部と後部とが互いに異なる形状に形成されている。このため、ワイヤープローブを製造する際には、例えば、加工装置の加工条件を先部用と後部用との２種類に変更して加工する必要がある。したがって、このワイヤープローブには、加工効率が低い結果、製造コストの低減が困難であるという問題点が存在する。また、このワイヤープローブユニットでは、ワイヤープローブの中間部を変形させることによって端子に対する接触圧を高めている。この場合、この種のワイヤープローブは、中間部の変形を容易とするために極細の針状に形成されている。このため、このワイヤープローブユニットを組み立てる際には、ワイヤープローブの先部および後部がどちら側かを確認した上で、先部と後部とが逆転しないようにして、ワイヤープローブをベースプレートに取り付ける必要がある。しかしながら、上記したように、この種のワイヤープローブが極細に形成されているため、一見しただけでは先部と後部とを区別するのが極めて困難な結果、これらを区別する作業に長い時間を要する分、組み立てに長い時間を要している。したがって、このワイヤープローブユニットには、組み立てに長い時間を要することに起因して、製造コストの低減が困難であるという問題点も存在する。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減し得るプローブ、プローブユニットおよび回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブは、両先端部の一方が検査対象体に接触させられる電気的検査用のプローブであって、前記両先端部は、互いに同じ形状に形成されている。
【０００６】
また、請求項２記載のプローブユニットは、請求項１記載のプローブと、当該プローブを保持可能に構成された保持部とを備えている。
【０００７】
また、請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項２記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させる移動機構と、前記プローブユニットを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載のプローブによれば、両先端部を互いに同じ形状に形成したことにより、両先端部を同じ加工条件で加工することができるため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のプローブと比較して、プローブの加工効率を十分に向上させることができる。また、両先端部を互いに同じ形状に形成したことにより、例えばプローブを保持部に保持させて（植設して）プローブユニットを製造する際に、両先端部のどちらを先端側とした向きで保持部に保持させてもよいため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のプローブとは異なり、先端側とすべき先端部を確認する確認作業を不要とすることができる。このため、その確認作業が不要な分、プローブユニットの組み立て効率を十分に向上させることができる。したがって、このプローブによれば、プローブの加工効率やプローブユニットの組み立て効率を向上させることができる結果、その分、プローブ自体の製造コストやこのプローブを用いたプローブユニットの製造コストを十分に低減させることができる。さらに、両先端部を互いに同じ形状に形成したことで、検査対象体に対する接触を繰り返すことによって例えば一方の先端部が摩耗したとしても、その先端部と他方の先端部とを反転することで、そのプローブを再度使用することができる。
【０００９】
また、請求項２記載のプローブユニットによれば、プローブを保持可能に保持部を構成したことにより、検査対象体にプローブを接触させて行う電気的検査に使用可能なこのプローブユニットの組み立て効率を十分に向上させることができる。したがって、この種の電気的検査に使用可能なこのプローブユニットの製造コストを十分に低減させることができる。特に、保持部を複数のプローブを保持可能に構成することで、検査対象体における複数の端子に複数のプローブを同時に接触させて行う電気的検査に使用可能なこのプローブユニットの組み立て効率を十分に向上させることができる。したがって、この種の電気的検査に使用可能なこのプローブユニットの製造コストを十分に低減させることができる。
【００１０】
また、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、請求項２記載のプローブユニットを備えたことにより、プローブおよびプローブユニットの製造コストを十分に低減させることができるため、その分、この回路基板検査装置の製造コストを十分に低減させることができる。また、プローブにおける一方の先端部が摩耗したとしても、その先端部と他方の先端部とを反転することでそのプローブを再度使用することができるため、この回路基板検査装置を用いた電気的検査のランニングコストを十分に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るプローブ、プローブユニットおよび回路基板検査装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
最初に、回路基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す回路基板検査装置１は、本発明に係る回路基板検査装置の一例であって、例えば、図５に示す回路基板１００（本発明における検査対象体の一例）に対して所定の電気的検査を実行可能に構成されている。具体的には、回路基板検査装置１は、図１に示すように、プローブユニット２、移動機構３、載置台４検査部５および制御部６を備えて構成されている。
【００１３】
プローブユニット２は、植設型のプローブユニットであって、図２に示すように、複数（例えば６本）のワイヤープローブ１１，１１・・、および各ワイヤープローブ１１を保持する（各ワイヤープローブ１１が植設される）保持部１２を備えて構成されている。ワイヤープローブ１１は、本発明におけるプローブの一例であって、断面が円形で両端がそれぞれ鋭利に形成されて全体として針状に構成されている。この場合、ワイヤープローブ１１の材料としては、導電性を有し、かつワイヤープローブ１１を構成した状態においてワイヤープローブ１１が弾性変形可能となる各種の材料（一例として、ベリリウム銅合金、ＳＫＨ（高速度工具鋼）およびタングステン鋼等）を用いることができる。また、ワイヤープローブ１１は、図３に示すように、本体部２１と、本体部２１における両端に形成された先端部２２ａ，２２ｂ（以下、区別しないときには「先端部２２」ともいう）とを備えて構成されている。また、本体部２１の中間部２３は、絶縁性を有するコーティング材によってコーティング処理が施されており、本体部２１における中間部２３よりも先端部２２側の各外側部位よりもやや大径に形成されている。この場合、このコーティング材としては、絶縁性を有し、かつ摩擦係数が小さいフッ素樹脂が好ましい。先端部２２ａ，２２ｂは、互いに同じ形状に形成されている。具体的には、先端部２２ａ，２２ｂは、一例として、基端部が同じ直径の円錐状にそれぞれ形成されている。ここで、このワイヤープローブ１１では、先端部２２ａ，２２ｂが互いに同じ形状に形成されている。このため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のプローブと比較して、先端部２２ａ，２２ｂを同じ加工条件で加工することができる結果、製造コストの低減が可能となっている。
【００１４】
保持部１２は、図２に示すように、本体板４１、先端側保持板４２、基端側保持板４３および固定板４４を備えている。本体板４１は、例えば、矩形の板状に構成されている。先端側保持板４２は、非導電性を有する例えば樹脂材料によって板状に形成されて、本体板４１の先端側（同図における左側）に固定（配設）されている。また、先端側保持板４２には、複数（この場合６つ）の挿通孔４２ａ，４２ａ・・が形成されている。この場合、挿通孔４２ａは、図３に示すように、ワイヤープローブ１１の先端部２２を挿通可能に、先端部２２よりもやや大径で、かつワイヤープローブ１１の中間部２３よりも小径に形成されている。
【００１５】
基端側保持板４３は、非導電性を有する例えば樹脂材料によって板状に形成されて、本体板４１の基端側（図２における右側）に固定されている。また、基端側保持板４３には、複数（この場合６つ）の挿通孔４３ａ，４３ａ・・が形成されている。この場合、挿通孔４３ａは、図３に示すように、ワイヤープローブ１１の中間部２３を挿通可能に、中間部２３よりもやや大径に形成されている。また、基端側保持板４３は、その背面４３ｂから先端側保持板４２の背面４２ｂまでの距離が、中間部２３における一方の先端部２２側（同図では先端部２２ａ側）の端部２３ａからワイヤープローブ１１における他方の先端部２２側（同図では先端部２２ｂ側）の先端までの距離と等しく（ほぼ等しく）なる位置に固定されている。固定板４４は、全体として、非導電性を有する例えば樹脂材料によって板状に形成されて、基端側保持板４３の背面４３ｂ側に固定されている。この場合、固定板４４は、基端側保持板４３の背面４３ｂ側からワイヤープローブ１１における先端部２２側の先端を押さえ付けることにより、先端側保持板４２と相俟ってワイヤープローブ１１の長さ方向での移動を規制する。また、固定板４４における各ワイヤープローブ１１の各先端部２２との接触部位には、図３に示すように、導電性を有する端子４４ａが嵌め込まれており、この各端子４４ａには、図２に示すように、ワイヤープローブ１１と検査部５とを電気的に接続するためのケーブル４４ｂがそれぞれ接続されている。
【００１６】
移動機構３は、プローブユニット２を固定可能に構成されて、制御部６の制御に従い、載置台４に対して接離する方向にプローブユニット２を移動させる。載置台４は、回路基板１００を載置可能に構成されると共に、載置された回路基板１００を固定可能に構成されている。検査部５は、制御部６の制御に従い、プローブユニット２のワイヤープローブ１１を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００に対する所定の電気的検査を実行する。制御部６は、移動機構３を制御することにより、移動機構３に固定されたプローブユニット２を移動させる。また、制御部６は、検査部５を制御して、回路基板１００に対する所定の電気的検査を実行させる。
【００１７】
次に、プローブユニット２の組立て方法について、図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、図４に示すように、本体板４１の先端側（同図における左側）に先端側保持板４２を固定すると共に、本体板４１の基端側（同図における右側）に基端側保持板４３を固定する。次いで、同図に示すように、基端側保持板４３の各挿通孔４３ａ，４３ａ・・のうちの１つ（例えば、同図における最も下側の挿通孔４３ａ）にワイヤープローブ１１の一方の先端部２２（例えば先端部２２ａ）を基端側保持板４３の背面４３ｂ側から差し込んで挿通させる。続いて、その先端部２２ａを先端側保持板４２における各挿通孔４２ａ，４２ａ・・のうちの１つ（例えば、同図における最も下側の挿通孔４２ａ）に差し込んで挿通させる。この場合、挿通孔４２ａがワイヤープローブ１１の中間部２３よりも小径に形成されているため、図３に示すように、ワイヤープローブ１１の先端部２２ａ側が先端側保持板４２の前面４２ｃよりも所定の長さだけ突出したときには、中間部２３の端部２３ａが背面４２ｂにおける挿通孔４２ａの縁部に当接して、それ以上の先端部２２ａ側の突出が規制される。ここで、このワイヤープローブ１１では、先端部２２ａ，２２ｂが互いに同じ形状に形成されている。したがって、このワイヤープローブ１１では、先端部２２ａ，２２ｂのどちらを先端側とした向きで挿通孔４３ａ，４２ａに挿通させてもよいため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のワイヤープローブとは異なり、挿通孔４３ａに挿通すべき先端部２２を確認する確認作業が不要となっている。
【００１９】
次いで、上記と同様の手順で、基端側保持板４３の各挿通孔４３ａ，４３ａ・・、および先端側保持板４２の各挿通孔４２ａ，４２ａ・・にワイヤープローブ１１の先端部２２ａを順次挿通させる。続いて、基端側保持板４３の背面４３ｂに固定板４４を例えばねじ止めによって固定する。この場合、保持部１２は、先端側保持板４２の背面４２ｂから基端側保持板４３の背面４３ｂまでの距離と、ワイヤープローブ１１における中間部２３の端部２３ａからワイヤープローブ１１における先端部２２ｂ側の先端までの距離とが等しくなるように構成されている。このため、ワイヤープローブ１１は、中間部２３の端部２３ａが先端側保持板４２の背面４２ｂにおける挿通孔４２ａの縁部に当接すると共に、先端部２２ｂ側の先端が基端側保持板４３の背面４３ｂに固定された固定板４４の端子４４ａに当接することにより、長さ方向での移動が規制されている。また、ワイヤープローブ１１における先端部２２ｂ側の先端が端子４４ａに当接することにより、ワイヤープローブ１１と検査部５とがケーブル４４ｂを介して電気的に接続される。以上により、プローブユニット２の組み立てが完了する。ここで、このワイヤープローブ１１では、上記したように、挿通孔４３ａに挿通すべき先端部２２を確認する確認作業が不要となっている。したがって、このプローブユニット２では、その確認作業が不要な分、組み立て効率の向上が可能となっている。
【００２０】
次に、回路基板検査装置１を用いた回路基板１００に対する電気的検査の検査方法について、図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、図５に示すように、移動機構３にプローブユニット２を取り付ける。次いで、載置台４に回路基板１００を載置して固定する。続いて、回路基板検査装置１を作動させる。この際に、制御部６が、移動機構３を制御することにより、回路基板１００に対して近接する方向にプローブユニット２を移動させる。次いで、制御部６は、プローブユニット２の各ワイヤープローブ１１，１１・・における先端部２２ａ側の先端が回路基板１００の端子１０１，１０１・・に接触（当接）した位置から所定距離だけプローブユニット２を更に移動させる。この際に、ワイヤープローブ１１の中間部２３が弾性変形して、この弾性変形に起因する弾性力によって先端部２２ａ側の先端が端子１０１に押し付けられる結果、その先端が端子１０１に確実に接触させられる。次いで、検査部５が、制御部６の制御に従い、ワイヤープローブ１１，１１・・を介して端子１０１に電気信号を印加すると共に、ワイヤープローブ１１，１１・・を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００対する電気的検査を実行する。この場合、ワイヤープローブ１１における先端部２２ａ側の先端が端子１０１に確実に接触させられているため、回路基板１００に対する検査が正確に行われる。続いて、回路基板１００に対する検査を終了したときには、制御部６は、移動機構３を制御して、回路基板１００から離間する方向にプローブユニット２を移動させる。
【００２２】
このように、このワイヤープローブ１１、プローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、ワイヤープローブ１１の両先端部２２ａ，２２ｂを互いに同じ形状に形成したことにより、両先端部２２ａ，２２ｂを同じ加工条件で加工することができるため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のプローブと比較して、ワイヤープローブ１１の加工効率を十分に向上させることができる。また、両先端部２２ａ，２２ｂを互いに同じ形状に形成したことにより、先端部２２ａ，２２ｂのどちらを先端側とした向きで挿通孔４３ａ，４２ａに挿通させてもよいため、両先端部が互いに異なる形状に形成されている従来のプローブとは異なり、挿通孔４３ａに挿通すべき先端部２２を確認する確認作業を不要とすることができる。このため、その確認作業が不要な分、プローブユニット２の組み立て効率を十分に向上させることができる。したがって、このワイヤープローブ１１、プローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、ワイヤープローブ１１の加工効率やプローブユニット２の組み立て効率を十分に向上させることができる結果、その分、製造コストを十分に低減させることができる。さらに、ワイヤープローブ１１の両先端部２２ａ，２２ｂを互いに同じ形状に形成したことで、回路基板１００の端子１０１に対する接触を繰り返すことによって例えば先端部２２ａが摩耗したとしても、先端部２２ａと先端部２２ｂとを反転して差し替えることで、そのワイヤープローブ１１を再度使用することができるため、ランニングコストを十分に低減させることができる。
【００２３】
また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、複数のワイヤープローブ１１を保持可能に保持部１２を構成したことにより、回路基板１００における複数の端子１０１に複数のワイヤープローブ１１を同時に接触させて行う電気的検査に使用可能なプローブユニット２の組み立て効率を十分に向上させることができる。したがって、この種の電気的検査に使用可能なプローブユニット２および回路基板検査装置１の製造コストを十分に低減させることができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、ワイヤープローブ１１における先端部２２ａ，２２ｂを円錐状に形成した例について上記したが、先端部２２ａ，２２ｂの形状としては、これに限定されず、球状および半球状等の任意の形状に形成することができる。また、ワイヤープローブ１１の断面を円形に形成した例について上記したが、ワイヤープローブ１１の断面形状としては、円形に限定されず、楕円形および矩形等の任意の形状に形成することができる。また、６本のワイヤープローブ１１を備えたプローブユニット２を例に挙げて説明したが、任意の数のワイヤープローブ１１を備えてプローブユニット２を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】回路基板検査装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】プローブユニット２の構成を示す斜視図である。
【図３】プローブユニット２の構成を示す断面図である。
【図４】プローブユニット２の組み立て方法を説明するための説明図である。
【図５】回路基板検査装置１を用いた回路基板１００に対する電気的検査の検査方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  回路基板検査装置
２  プローブユニット
３  移動機構
５  検査部
１１  ワイヤープローブ
１２  保持部
２２ａ，２２ｂ  先端部
１００  回路基板
１０１  端子
【図１】
2007033363.tif 000003
【図２】
2007033363.tif 000004
【図３】
2007033363.tif 000005
【図４】
2007033363.tif 000006
【図５】
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